ES2903440T3 - Procedimiento y dispositivo para registrar y visualizar una imagen de inmunofluorescencia de una muestra biológica - Google Patents

Abstract

Procedimiento para detectar y visualizar una imagen de inmunofluorescencia (BI1, BI2, BI3) de una muestra biológica (G), que comprende en un primer estado de funcionamiento (BZ1) - iluminación continua de la muestra (G) con una radiación de excitación (AS), - cambio de una posición relativa entre la muestra (G) y un sistema óptico (OS), que guía la radiación de fluorescencia (FS) emitida por la muestra (G) hacia al menos un sensor de imagen (BS), en función de un gesto de movimiento (BG1) de un usuario, - detección de la radiación de fluorescencia (FS) mediante una pluralidad de píxeles del sensor (P1, P2, P3, P4, P5, P6, P7, P8, P9, P10, P11, P12, P13, P14) del al menos un sensor de imagen (BS) usando una primera duración del tiempo de detección, y determinación de una imagen digital (BI1, BI2), así como - visualización de la imagen digital (BI1, BI2), en el que, en el primer estado de funcionamiento (BZ1), la detección de la radiación de fluorescencia (FS) y la determinación y la visualización de la imagen digital (BI1, BI2) se repiten de manera sucesiva con una determinada frecuencia de repetición, además, cuando se detecta la finalización del gesto de movimiento (BG1), se cambia del primer estado de funcionamiento (BZ1) a un segundo estado de funcionamiento (BZ2), que además comprende en el segundo estado de funcionamiento (BZ2) - iluminación de la muestra (G) con la radiación de excitación (AS), - detección de la radiación de fluorescencia (FS) emitida por la muestra (G) mediante la pluralidad de píxeles del sensor (P1, P2, P3, P4, P5, P6, P7, P8, P9, P10, P11, P12, P13, P14) usando una segunda duración del tiempo de detección, y determinación otra imagen digital (BI3), - visualización de la otra imagen digital (BI3), - finalización de la detección de la radiación de fluorescencia emitida (FS) y finalización de la iluminación de la muestra (G) después de la expiración del segundo período de tiempo de detección - visualización continua de la imagen digital adicional (BI3) tras el fin de la detección de la radiación de fluorescencia (FS) y el fin de la iluminación de la muestra (G), caracterizado porque el segundo período de detección es mayor que el primer período de detección.

Description

DESCRIPCIÓN

Procedimiento y dispositivo para registrar y visualizar una imagen de inmunofluorescencia de una muestra biológica

Del estado de la técnica se conocen procedimientos y dispositivos para registrar, por medio de sensores de imagen, las denominadas imágenes de inmunofluorescencia de muestras biológicas y para mostrarlas en unidades de visualización.

Una muestra biológica de este tipo es, por ejemplo, una muestra de tejido tomada de un ser humano o de un animal. En el curso de la llamada inmunofluorescencia directa, por ejemplo, los componentes celulares del tejido pueden hacerse visibles incubando el tejido con anticuerpos de un tipo determinado, en donde los anticuerpos reaccionan de manera específica con ciertos antígenos del tejido. En este caso, los denominados colorantes fluorescentes se unen a los anticuerpos, de tal modo que las estructuras que hay que detectar pueden ser visualizadas en una imagen de inmunofluorescencia. Para ello, se irradia el colorante fluorescente con una luz de excitación de una determinada longitud de onda de excitación, de tal modo que desde el tejido se emite la radiación fluorescente, que tiene una longitud de onda diferente a la de excitación, y puede ser conducida por medio de una lente hasta un sensor de imagen para ser detectada por éste.

En el curso de la denominada inmunofluorescencia indirecta, por ejemplo, como muestra biológica se usa un tejido, por ejemplo el hígado de un mono, y en un primer paso de incubación se incuba con el suero sanguíneo de un paciente para detectar una posible unión de anticuerpos del suero del paciente a determinados antígenos del tejido. También se lleva a cabo una segunda incubación con anticuerpos de un segundo tipo, que se unen a los primeros anticuerpos del suero sanguíneo, en donde el segundo anticuerpo está marcado a su vez con un colorante fluorescente. También en la inmunofluorescencia indirecta, el tejido incubado se irradia entonces con la luz de excitación de la longitud de onda de excitación para que la unión de los anticuerpos del paciente a antígenos específicos en el tejido se vuelva visible por medio de una radiación de fluorescencia del colorante fluorescente con una longitud de onda de fluorescencia que es diferente de la longitud de onda de la luz de excitación.

El documento EP2000842A1 da a conocer un procedimiento para registrar y visualizar una imagen de microscopio, en el que se ilumina una muestra con radiación de excitación y en el que la posición relativa entre la muestra y el sistema óptico puede ser usada por medio de un usuario, de modo que se visualiza una denominada "imagen fija" después de completarse la entrada del usuario.

La muestra biológica también puede venir dada por las denominadas manchas de antígeno que, después de la incubación de las manchas de antígeno con el suero sanguíneo del paciente, tienen anticuerpos del paciente unidos a las manchas de antígeno. Después de un nuevo paso de incubación, los denominados segundos anticuerpos pueden unirse a los anticuerpos del paciente, que a su vez están marcados con un colorante fluorescente.

Las imágenes de inmunofluorescencia obtenidas de este modo pueden ser objeto de un diagnóstico clínico.

En particular, se conocen dispositivos tales como los microscopios en los que un usuario puede alinear manualmente la muestra con respecto al microscopio o al objetivo del microscopio para hacer visible en la imagen de inmunofluorescencia obtenida una región específica o una sección específica de la muestra.

Es un objetivo de la presente invención proporcionar un dispositivo y un procedimiento para un usuario, en el que la detección de imágenes de inmunofluorescencia en diferentes secciones o áreas de una muestra está diseñada para ser tan sencilla y fácil de manejar, o para que sea fácil de manipular y segura de realizar, como sea posible para un usuario.

El objetivo de la invención se consigue por medio de un procedimiento según la reivindicación de la patente 1 y un dispositivo según la reivindicación de la patente 12.

Se propone un procedimiento para detectar y visualizar una imagen de inmunofluorescencia de una muestra biológica. En un primer estado de funcionamiento, el procedimiento lleva a cabo determinados pasos del proceso. Durante el primer estado de funcionamiento, se ilumina permanentemente la muestra con la radiación de excitación. En particular, esto produce una emisión continua de radiación de fluorescencia por parte de la muestra. En respuesta a un gesto de movimiento de un usuario, se modifica la posición relativa entre la muestra y un sistema óptico que conduce la radiación de fluorescencia emitida por la muestra hacia al menos un sensor de imagen. En particular, esto permite al usuario determinar mediante el gesto de movimiento qué sección de la muestra se hace visible en la imagen de inmunofluorescencia por medio del sistema óptico y el sensor de imagen. Durante el primer estado de funcionamiento, la radiación de fluorescencia es detectada por medio de una pluralidad de píxeles del sensor de al menos una imagen usando una primera duración de tiempo de detección. Basándose en los valores resultantes de los píxeles del sensor, se determina y se muestra una imagen digital.

En el primer estado de funcionamiento, la detección de la radiación de fluorescencia y la determinación y la visualización de la imagen digital se repiten a intervalos sucesivos con una determinada frecuencia de repetición. Así, en particular en el caso de que se realice un gesto de movimiento de forma continua, en la imagen de inmunofluorescencia se registran diferentes secciones o áreas de la muestra y se muestran en la imagen digital en los momentos correspondientes y sucesivos. De este modo, el usuario puede determinar qué sección de la muestra se muestra en la imagen digital, en particular al realizar el gesto de movimiento. Aquí, en particular, en el primer estado de funcionamiento, la radiación de fluorescencia es detectada para una imagen digital de un instante con la primera duración de tiempo de detección. La frecuencia de repetición máxima para la visualización de las imágenes digitales sucesivas en el primer estado de funcionamiento está, por lo tanto, determinada en particular por esta primera duración del tiempo de detección y es el recíproco de la primera duración del tiempo de detección.

Al detectar la terminación del gesto de movimiento, el primer estado de funcionamiento se cambia a un segundo estado de funcionamiento. En el segundo estado operativo, la muestra se ilumina primero con la radiación de excitación para excitar la radiación de fluorescencia del colorante fluorescente. La fluorescencia emitida por la muestra es entonces detectada por la pluralidad de píxeles del sensor usando una segunda duración de tiempo de detección. Este segundo tiempo de detección es más largo que el primer tiempo de detección. A partir de los valores resultantes de los píxeles del sensor, se genera otra imagen digital. En el segundo estado de funcionamiento, la detección de la radiación de fluorescencia emitida y la iluminación de la muestra terminan una vez transcurrido el segundo período de tiempo de detección. Además, una vez finalizada la detección de la radiación de fluorescencia y la iluminación de la muestra, se seguirá mostrando la imagen digital posterior.

Con el fin de proporcionar al lector una explicación más precisa de una o más ventajas que pueden lograrse mediante la invención, a continuación se darán explicaciones detalladas. Por ejemplo, para que un usuario pueda diagnosticar realmente a un paciente, es necesario no solo poder ver una sección de una muestra incubada en una imagen de inmunofluorescencia, sino también poder ver diferentes zonas de un tejido, cada una de ellas con un nivel alto de amplificación. Para ello, el usuario debe poder cambiar una posición relativa del sistema óptico, que guía la radiación de fluorescencia emitida desde el tejido hasta el sensor de imagen, con respecto a la muestra. Especialmente en el caso de un gran aumento óptico, el usuario puede desear poder ver esas zonas diferentes con una alta calidad de imagen si la posición relativa entre la muestra y el sistema óptico permanece inalterada, de tal modo que la misma sección de imagen de la muestra se presente constantemente en forma de la imagen digital adicional durante el segundo estado de funcionamiento. El usuario puede desear ver la imagen digital mostrada durante un periodo de tiempo más largo para examinar las estructuras o el colorido en detalle y decidir por sí mismo si desea ver otra sección de la imagen introduciendo otro gesto de movimiento. Mediante la visualización continua de la imagen digital adicional en el segundo estado de funcionamiento después de la expiración del segundo período de tiempo de detección y mediante la terminación adicional de la iluminación de la muestra por la radiación de excitación, se minimiza el llamado agotamiento de la muestra biológica debido a la iluminación por la radiación de excitación. Si la muestra se iluminara de manera continua con la radiación de excitación durante el segundo estado de funcionamiento, la muestra se quemaría mucho antes y dejaría de poder ser usado para la microscopía, lo que debe considerarse un problema técnico. Para el usuario, el procedimiento propuesto aquí da la impresión de que no solo se le muestran imágenes capturadas continuamente como representaciones de una imagen real del microscopio mientras realiza su gesto de movimiento, sino que también se le muestra una imagen continua del microscopio durante el segundo estado de funcionamiento, ya que se le muestra la imagen digital adicional de forma continua. La solución propuesta aquí consigue que el usuario tenga la impresión de una microscopía continua o una llamada "microscopía en vivo" en la unidad de visualización, aunque durante el segundo estado de funcionamiento después de la expiración del segundo período de tiempo de detección y después de la determinación de la imagen digital adicional, no tiene lugar ninguna otra detección de la radiación de fluorescencia con la iluminación simultánea del tejido con la radiación de excitación. Por lo tanto, el usuario ni siquiera se da cuenta de que durante al menos una subsección temporal del segundo estado de funcionamiento ya no tiene lugar la detección de imágenes y que, sin embargo, la muestra biológica está protegida al mismo tiempo frente al agotamiento.

Otro problema técnico es que, por un lado, durante la ejecución de un gesto de movimiento, por ejemplo al deslizar un dedo sobre una superficie de visualización sensible al tacto, tal como una pantalla táctil, el usuario espera una imagen lo más fluida posible o una imagen sin tirones en la visualización en la unidad de visualización, para tener la sensación de que la sección de imagen o la unidad de posicionamiento sigue su gesto de movimiento sin demoras y no tiene la impresión, debido a una visualización retardada de las imágenes digitales detectadas en momentos sucesivos, de que el dispositivo de captura de imágenes selecciona la sección de imágenes y muestra las imágenes digitales con retraso. Al mismo tiempo, sin embargo, es necesario para el usuario que después de realizar su gesto de movimiento y la selección asociada de una determinada sección de imagen de la muestra, la imagen digital posterior se muestre entonces en el segundo estado de funcionamiento con una calidad suficiente o relativamente alta, ya que en el caso de las imágenes de inmunofluorescencia los detalles más pequeños de la imagen pueden ser de interés para el diagnóstico por parte del usuario. Dado que una radiación fluorescente emitida solo tiene una determinada potencia óptica o una determinada intensidad óptica por área, pero al mismo tiempo los sensores de imagen solo pueden detectar una determinada cantidad de luz con una resolución de píxel determinada o un área determinada por píxel del sensor con un tiempo de detección o de exposición determinado, el denominado ruido del sensor tiene un determinado efecto sobre la señal de la imagen en función de la duración del tiempo de detección seleccionado y de la resolución de píxel determinada. Si, por ejemplo, se seleccionara una duración de tiempo de detección con un valor relativamente alto de, por ejemplo, 500 ms, sería posible recoger una cierta cantidad de luz de la radiación de fluorescencia en cada píxel individual del sensor durante esta duración de tiempo de detección y, por lo tanto, la señal útil de la imagen obtenida aquí podría cubrir una señal de ruido superpuesta del sensor y/o la electrónica en un grado suficiente. Sin embargo, en este caso solo sería posible detectar imágenes digitales en puntos sucesivos en el tiempo con un intervalo de 500 ms entre sí, lo que no sería suficiente para una representación fluida o la selección de una sección de imagen de la muestra en función del gesto de movimiento, ya que la frecuencia de imagen solo sería de 2 imágenes por segundo.

Eligiendo la duración del tiempo de detección en el primer estado de funcionamiento para que sea menor que la duración del tiempo de detección en el segundo estado de funcionamiento, la frecuencia de repetición o la frecuencia de visualización de las imágenes digitales en el primer estado de funcionamiento se pueden elegir para que sean lo suficientemente altas como para dar al usuario la impresión de una imagen suave y sin tirones en relación con su gesto de movimiento. Además, seleccionando un tiempo de detección en el segundo estado de funcionamiento más largo que en el primer estado de funcionamiento, la señal de imagen para la imagen digital adicional puede obtenerse con suficiente intensidad y la imagen digital adicional puede así mostrarse con suficiente calidad de imagen para que incluso los detalles más pequeños sean fácilmente reconocibles para el usuario. Mientras un usuario usa el gesto de movimiento para cambiar la sección óptica de la muestra que se muestra en la imagen digital del primer estado de funcionamiento, el usuario solo se orienta a estructuras relativamente gruesas para determinar por sí mismo si la sección seleccionada del tejido es la que le gustaría ver en una calidad de imagen superior a la de una supuesta imagen fija. En otras palabras, al usuario no le interesa obtener imágenes digitales en los sucesivos momentos de la ejecución de su gesto de movimiento en el primer estado operativo, que reproduzcan todos los detalles, sino que le basta con que estas imágenes digitales tengan un mínimo de calidad. Sin embargo, después de completar su gesto de movimiento, necesita una imagen de mayor calidad para ver todos los detalles con precisión. Por lo tanto, en el segundo estado de funcionamiento para la imagen digital adicional, se detecta entonces la radiación de fluorescencia con la segunda duración del tiempo de detección, que es más larga que la primera duración del tiempo de detección del primer estado de funcionamiento.

Cuando el usuario realiza el gesto de movimiento, las imágenes digitales durante el primer estado de funcionamiento en los tiempos sucesivos se presentan al usuario solo con una determinada calidad de imagen debido a la elección de la primera duración del tiempo de detección. Sin embargo, no es posible que el ojo y el cerebro humanos perciban plenamente esa diferencia de calidad durante una imagen visualizada en movimiento. Por lo tanto, durante el primer estado de funcionamiento, el usuario tiene la impresión visual de que la calidad de la imagen cambia solo ligeramente entre el primer estado de funcionamiento y el segundo estado de funcionamiento, pero al mismo tiempo, debido a la solución según la invención, las imágenes digitales se muestran en los momentos sucesivos durante el primer estado de funcionamiento de forma tan suave o sin sacudidas en función de su gesto de movimiento que el usuario no percibe ningún retraso perceptible entre su gesto de movimiento y el cambio en la posición relativa entre la unidad óptica y la muestra.

Las ventajas de otras formas de realización de la invención son objeto de las reivindicaciones dependientes y se explican con más detalle en la siguiente descripción con referencia parcial a las figuras.

Preferentemente, al detectar el inicio de un nuevo gesto de movimiento por parte del usuario, se termina el segundo estado de funcionamiento y se entra en el primer estado de funcionamiento.

Preferentemente, la imagen digital en el primer estado operativo y la imagen digital adicional en el segundo estado operativo se determinan de tal manera que, dada la misma intensidad de luz de la radiación de fluorescencia, la imagen digital del primer estado operativo y la imagen digital adicional del segundo estado operativo tienen la misma intensidad.

Preferentemente, la imagen digital en el primer estado operativo y la imagen digital adicional en el segundo estado operativo se determinan de tal manera que, dada la misma intensidad de luz de la radiación de fluorescencia, la imagen digital del primer estado operativo y la imagen digital adicional del segundo estado operativo tienen la misma intensidad seleccionando uno o más de los siguientes parámetros de manera diferente para el primer estado operativo y para el segundo estado operativo:

• Factor de ganancia para los valores de los píxeles del sensor,

• Número de valores de píxeles del sensor que se combinan en un valor de píxel de la imagen mediante el binning,

• Número de valores de los píxeles del sensor que se combinan en un valor de píxel de la imagen por medio de la interpolación cromática.

Preferentemente, la imagen digital en el primer estado de funcionamiento se determina de tal manera que tenga una primera resolución de imagen, donde la imagen digital adicional en el segundo estado de funcionamiento se determina para que tenga una segunda resolución de imagen, y donde la primera resolución de imagen se selecciona para que sea inferior a la segunda resolución de imagen.

Preferentemente, en el segundo estado de funcionamiento, la detección de la radiación de fluorescencia emitida se realiza usando una pluralidad de duraciones de tiempo de detección parciales sucesivas dentro de la segunda duración de tiempo de detección, en la que se determinan las correspondientes imágenes digitales temporales para las duraciones de tiempo de detección parciales, y en la que la imagen digital adicional se determina basándose en las imágenes digitales temporales.

Preferentemente, en el segundo estado de funcionamiento, al detectar el inicio de un nuevo gesto de movimiento del usuario, se detienen la detección de la radiación de fluorescencia emitida y la determinación de las imágenes digitales temporales y se entra en el primer estado de funcionamiento.

Preferentemente, como sensor de imagen se usa un sensor de imagen en color.

Preferentemente, como sensor de imagen se usa un sensor de imagen en escala de grises, que detecta la radiación de fluorescencia en un canal verde.

Preferentemente, se usa otro sensor de imagen en escala de grises que detecta la radiación de fluorescencia en un canal rojo.

Preferentemente, al cambiar del primer estado operativo al segundo estado operativo, antes de asumir el segundo estado operativo se lleva a cabo el enfoque del sistema óptico sobre la muestra.

A continuación, con referencia a las figuras se explicará la invención con más detalle sobre la base de realizaciones específicas, sin limitar con ello la idea general de la invención. Se muestra:

La figura 1 una forma de realización preferente del dispositivo según la invención,

La figura 2a un dispositivo de entrada del usuario,

La figura 2b una unidad de visualización,

La figura 3 una forma de realización preferente para el uso de dos sensores de imagen,

La figura 4 una forma de realización preferente de un sensor de imagen con múltiples píxeles de sensor, La figura 5 otra forma de realización preferente de un sensor de imagen como sensor de imagen en color con varios píxeles del sensor,

Figura 6 etapas preferentes en el curso de la realización de una forma de realización preferente del procedimiento según la invención,

Figura 7 pasos preferentes para detectar la radiación fluorescente en la segunda condición de funcionamiento,

La figura 8 diferentes secciones de imágenes de células durante un primer estado de funcionamiento, Figura 9 otra sección de la imagen de la célula en el segundo estado de funcionamiento,

Figura 10 diferentes secciones de imagen de una imagen de inmunofluorescencia de un tejido en diferentes momentos durante el primer estado operativo,

La figura 11 otra imagen digital que muestra otra sección del tejido durante el segundo estado de funcionamiento.

La figura 8a muestra una primera sección de imagen BI1 en la que se representan las denominadas células HEP (células de epitelioma humano). Esta imagen se obtuvo durante un primer estado de funcionamiento con el dispositivo según la invención. Por ejemplo, si un usuario quiere ver esta sección de la imagen BI1 con mayor calidad de imagen. Previamente, el usuario puede haber mirado otra sección de imagen, BI2 de la figura 8B, y haber seleccionado la sección de imagen correspondiente, tal como se muestra en la figura 8 a , mediante un gesto de movimiento introducido a través de un dispositivo de entrada del usuario.

Según el procedimiento de la invención, la radiación de fluorescencia se detecta entonces para obtener una imagen, tal como la imagen BI3 de la figura 9 , en un segundo estado de funcionamiento, que tiene una calidad de imagen superior a las imágenes BI1, BI2 de las figuras 8a y 8b, respectivamente.

Otro ejemplo se da en las Figuras 10a y 10b , en las que, durante el primer estado de funcionamiento, el usuario provoca un cambio de posición relativa entre la muestra y el sistema óptico, desde una porción de imagen BI12 a una porción de imagen BI11, señalizándolo por medio de su gesto de movimiento, y entonces después de completar su gesto de movimiento en el segundo estado de funcionamiento, se obtiene una imagen BI13 que se muestra en la Figura 11 .

Un dispositivo de entrada del usuario puede ser, por ejemplo, una denominada pantalla táctil en la que el usuario realiza el gesto de movimiento deslizando la yema del dedo sobre la superficie de la pantalla táctil. El gesto de movimiento se considera preferentemente terminado o detectado como terminado cuando el usuario retira el dedo de la superficie de la pantalla táctil. Alternativamente, el gesto de movimiento puede detectarse como completado cuando el usuario ya no cambia la posición de la yema de su dedo en la superficie de la pantalla táctil, o ya no lo hace de forma perceptible, de modo que dentro de una ventana de tiempo predefinida el valor cae por debajo de un determinado valor umbral relacionado con un cambio local de la yema del dedo. El umbral espacial se refiere al cambio en la posición detectada del dedo sobre la pantalla táctil.

El dispositivo de entrada del usuario puede ser alternativamente un medio de entrada, tal como un ratón de ordenador, a través del cual el usuario puede introducir dicho gesto de movimiento. En función de una señal de entrada detectada por el dispositivo de entrada del usuario, una unidad de control puede derivar o detectar un gesto de movimiento.

La figura 1 muestra una realización preferente del dispositivo V según la invención, que está configurado para llevar a cabo el procedimiento según la invención. Se proporciona una muestra G, por ejemplo, preferentemente una muestra de tejido dentro de un portaobjetos OT. Un dispositivo de sujeción H sirve para sostener el portaobjetos OT o la muestra G. El dispositivo de sujeción H está preferentemente acoplado a una unidad de posicionamiento P, que está diseñada para cambiar la posición relativa entre la muestra G y un sistema óptico OS. El cambio de la posición relativa entre la muestra G o el dispositivo de sujeción H y el sistema óptico OS también puede llevarse a cabo, como alternativa a la variante mostrada en la figura 1, cambiando por medio de una unidad de posicionamiento la posición relativa del sistema óptico OS con respecto al tejido G o al dispositivo de sujeción H.

El sistema óptico OS guía una radiación de fluorescencia FS desde la muestra G hacia un sensor de imagen BS. El sistema óptico OS consta preferentemente de una lente OB y de otra unidad óptica OE, que se tratará con más detalle a continuación.

El sensor de imagen BS tiene una pluralidad de píxeles de sensor para detectar la radiación de fluorescencia FS emitida por la muestra G. Por medio de una fuente de luz de excitación AL, se proporciona una luz de excitación o una radiación de excitación AS y de esta manera se ilumina la muestra G. La radiación de excitación AS pasa primero por un filtro óptico FI1, que filtra la radiación de excitación deseada en un intervalo de longitudes de onda específico. La radiación AS se dirige entonces a través de un espejo dicroico SP1 hacia el objetivo OB o la muestra G.

La radiación de fluorescencia FS emitida desde la muestra G es guiada a través del objetivo OB de vuelta al espejo dicroico, que guía hacia el sensor de imagen la radiación de fluorescencia con su longitud de onda, que es diferente de la longitud de onda de la radiación de excitación AS. Un filtro FI2 filtra preferentemente la radiación de fluorescencia. La radiación de fluorescencia FS pasa preferentemente a través de una lente de cámara KO, que a continuación guía la radiación de fluorescencia FS hasta el sensor de imagen BS de una cámara K.

El dispositivo V según la invención comprende al menos una unidad de control S. La unidad de control S tiene a su vez una primera interfaz SC1 hacia un dispositivo de entrada del usuario N. A través de la interfaz SC1, la unidad de control S recibe una señal de entrada ES del dispositivo de entrada del usuario N y puede derivar o determinar un gesto de movimiento de un usuario a partir de éste y detectar tanto la terminación del gesto de movimiento como el inicio de un nuevo gesto de movimiento.

A través de una interfaz SC5, la unidad de control S puede emitir una señal de imagen BS o una señal de control ST5 a una unidad de visualización AE y mostrar de este modo imágenes digitales. El dispositivo de entrada del usuario N y la unidad de visualización AE también pueden proporcionarse en una sola unidad combinada, tal como una pantalla táctil. La unidad de visualización puede ser un monitor de ordenador, en cuyo caso el dispositivo de entrada del usuario N puede ser un ratón de ordenador. Si el dispositivo de entrada del usuario N y la unidad de visualización AE están combinados, las interfaces SC1, SC5 también pueden combinarse como una interfaz preferentemente bidireccional.

La unidad de control S recibe los valores de los píxeles del sensor de imagen BS a través de una interfaz SC2. Además, la unidad de control S puede transmitir una o más señales de control ST2 a la cámara K a través de la interfaz SC2. Dicha señal de control ST2 puede, por ejemplo, indicar un tiempo de detección que debe usarse para la detección de la radiación de fluorescencia por parte dell sensor de imagen BS o de la cámara K. Además, dicha señal de control ST2 puede ser también una denominada señal de disparo para que el sensor de imagen BS solicite en un momento determinado la detección de haces de fluorescencia.

Preferentemente, la unidad de control S comprende una interfaz SC6 a través de la cual la unidad de control S controla la lente OB o el sistema óptico OS por medio de una señal de control ST6 con el fin de cambiar un ajuste óptico, tal como un enfoque del sistema óptico OS.

A través de una interfaz SC3, la unidad de control S puede controlar la fuente de luz de excitación AL mediante una señal de control ST3 para encender o apagar la luz de excitación.

Además, la unidad de control S puede encender o apagar la fuente de luz láser LL a través de la interfaz SC7 mediante una señal de control ST7 y, preferentemente, modificar además su luminosidad.

La unidad de posicionamiento P está diseñada para cambiar al menos una posición lateral de la muestra en la dirección XY con respecto al sistema óptico OS. La unidad de control S puede controlar la unidad de posicionamiento P a través de la interfaz SC4, por medio de la señal de control ST4, de manera que se efectúe un cambio deseado de la posición relativa entre la muestra G o el soporte H con respecto al sistema óptico OS.

Preferentemente, la unidad de posicionamiento P también está configurada para modificar una posición Z con objeto de cambiar una distancia entre la muestra G y el sistema óptico OS con el fin de enfocar. En particular, se puede usar para ello la radiación láser LS, que puede ser acoplada en el sistema óptico OS a través de una fuente de luz láser LL, preferentemente usando un espejo dicroico SP2, y que puede ser detectada en el sensor de imagen BS. En una realización alternativa, la lente está configurada para cambiar una distancia en la dirección Z entre la lente y la muestra G, en función de la señal de control ST6, para cambiar un ajuste de enfoque.

Según la forma de realización mostrada aquí, el sensor de imagen BS es un sensor de imagen en color BS1, de modo que la cámara K es una cámara en color K1.

La figura 2a muestra una representación de un dispositivo de entrada de usuario N en forma de pantalla táctil o de unidad de visualización sensible al tacto N1. Por ejemplo, un usuario puede realizar un gesto de movimiento BG1 en la superficie sensible al tacto BO colocando su dedo en un punto inicial STP1 y guiando su dedo a lo largo de la curva del gesto de movimiento BG1 hasta un punto final EP1 y, después, finalizando allí el gesto de movimiento. Dicha terminación de un gesto de movimiento puede ser detectada por la unidad de control S de la figura 1.

La figura 2b muestra una unidad de visualización AE, que es preferentemente idéntica al dispositivo de entrada del usuario N1 de la figura 2 a . Alternativamente, si el dispositivo de entrada del usuario es un ratón de ordenador, la unidad de visualización AE puede ser el denominado monitor o pantalla de ordenador.

En la unidad de visualización, el gesto de movimiento BG1 se muestra de nuevo en línea discontinua para la orientación del lector. Una determinada sección de imagen BA de la imagen de inmunofluorescencia o de la muestra se desplaza entonces a lo largo de la curva del gesto de movimiento BG1 hasta el punto final EP1, debido al cambio de posición relativa entre el sistema de posicionamiento o la unidad de posicionamiento P y el sistema óptico OS de la figura 1. Si el usuario termina el movimiento en este punto final EP1, el sistema pasa entonces al segundo estado de funcionamiento y determina allí una imagen de inmunofluorescencia usando la segunda duración del tiempo de detección.

La figura 2a muestra además otro gesto de movimiento BG2, que el usuario realiza desde un punto inicial STP2, que coincide con el punto final anterior EP1, hasta otro punto final EP2. Si se detecta el inicio de un nuevo gesto de movimiento BG2 por parte del usuario, entonces preferentemente el segundo estado de funcionamiento se termina y se reanuda el primer estado de funcionamiento.

La figura 6 muestra los pasos preferentes a realizar de acuerdo con una forma de realización del procedimiento convenido. Durante el primer estado de funcionamiento BZ1, tiene lugar un paso S1 en el que la fuente de luz de excitación se enciende de tal manera que la muestra es iluminada de manera continua con la radiación de excitación durante el primer estado de funcionamiento. Preferentemente, en el paso S1, los parámetros de configuración también se transmiten desde la unidad de control a la cámara K a través de la interfaz SC2.

En un paso S2, se realiza entonces un cambio de la posición relativa entre la muestra y el sistema óptico en función de un gesto de movimiento detectado del usuario. La posición relativa puede cambiarse de tal modo que inicialmente solo se detecta una parte de un gesto de movimiento y luego se cambia la posición relativa en una cierta medida de acuerdo con este gesto de movimiento parcial.

En un paso S3, se realiza entonces una detección de la radiación de fluorescencia usando la primera duración de detección. Se selecciona de manera que se dé un movimiento suficientemente fluido de las imágenes digitales mostradas en los puntos sucesivos del tiempo. Basándose en los valores resultantes de los píxeles individuales del sensor, la unidad de control determina una imagen digital en el paso S3.

En un paso S4, la imagen digital se muestra entonces mediante la salida a la unidad de visualización.

En un paso S5, puede comprobarse entonces si el gesto de movimiento ha sido dado por finalizado por parte del usuario. Si no es así, se mantiene el primer estado de funcionamiento BZ1. Esto está representado por la rama ZW1 en la figura 6.

Así, en el primer estado de funcionamiento BZ1, se detectan las radiaciones de fluorescencia y se determina la imagen digital que se muestra en tiempos sucesivos con una determinada frecuencia de repetición.

Sin embargo, si se detecta en el paso S5 que el gesto de movimiento ha sido terminado por el usuario, el primer estado operativo BZ1 se cambia al segundo estado operativo BZ2.

Preferentemente, entre el primer estado operativo BZ1 y el segundo estado operativo BZ2, se lleva a cabo un paso intermedio opcional SF de enfoque del sistema óptico sobre la muestra, usando la radiación láser LS de la fuente de luz láser LL de la figura 1, antes de asumir el segundo estado operativo BZ2. La radiación láser LS se acopla preferentemente mediante un espejo dicroico SP2. Este procedimiento de autoenfoque que usa la radiación de luz láser LS se describe en detalle, por ejemplo, en la solicitud de patente EP n° 17001 037.5 del solicitante. Durante la operación de autoenfoque, preferentemente la fuente de luz de excitación para emitir la radiación de excitación está apagada, y además preferentemente durante la operación de autoenfoque, la imagen determinada por última vez en el primer estado de funcionamiento se muestra continuamente en la unidad de visualización. Así, durante el autoenfoque, para el usuario la impresión de una "microscopía en vivo" no se interrumpe.

En el segundo estado operativo BZ2, en un paso S6, se ilumina la muestra con la radiación de excitación o se enciende la fuente de luz de excitación para iluminar la muestra con la radiación de excitación.

En un paso S7, la radiación de fluorescencia es entonces detectada por la pluralidad de píxeles del sensor usando la segunda duración de tiempo de detección, que es mayor que la primera duración de tiempo de detección. Basándose en los valores de los píxeles resultantes del sensor de imagen, se determina otra imagen digital, que se muestra en el paso S8. En una etapa S9, se termina la detección de la radiación de fluorescencia y se termina la iluminación de la muestra después de la expiración del segundo período de tiempo de detección. La visualización de la imagen digital adicional tiene lugar, en un paso S10 y de forma continua, para el segundo estado de funcionamiento.

Mediante la visualización continua de otra imagen digital en el segundo estado de funcionamiento BZ2, después de la expiración del segundo período de tiempo de detección y mediante la terminación adicional de la iluminación de la muestra por la radiación de excitación, se minimiza el denominado agotamiento de la muestra debido a una iluminación con la radiación de excitación. Para el usuario, con el procedimiento según la invención también se da la impresión de que no solo se le muestran imágenes capturadas de manera continua como representaciones de una imagen real del microscopio mientras realiza su gesto de movimiento, sino que también se sigue mostrando una imagen continua del microscopio durante el segundo estado de funcionamiento, ya que se le muestra continuamente la imagen digital adicional. La solución aquí propuesta consigue de este modo que el usuario tenga la impresión de una microscopía continua aunque no se obtengan más imágenes adicionales mediante la iluminación simultánea del tejido con la radiación de excitación.

En un paso S11, se realiza entonces una comprobación para determinar si se detecta un nuevo gesto de movimiento del usuario. Puede ser, por ejemplo, el gesto de movimiento BG2 de la figura 2 A .

Si no es así, el sistema vuelve al paso S10 y continúa mostrando la imagen digital adicional en el segundo estado de funcionamiento BZ2. Sin embargo, si este es el caso, se termina el segundo estado de funcionamiento y se pasa al primer estado de funcionamiento BZ1. Esto está representado por la rama ZB2 en la figura 6.

Esto permite al usuario mover primero una primera sección de imagen en la imagen visualizada mediante su primer gesto de movimiento BG1 de la figura 2a , con el fin de tener esta sección de imagen visualizada en alta calidad de imagen en el segundo estado de funcionamiento después de completar el gesto de movimiento. Sin embargo, el usuario también puede volver al primer estado de funcionamiento iniciando el segundo gesto de movimiento y seleccionar una nueva sección de imagen mediante el segundo gesto de movimiento.

En la forma de realización preferente del procedimiento propuesto aquí y descrito con referencia a la Figura 6, el cambio de la posición relativa en el paso S2, la detección de la radiación de fluorescencia en el paso S3 y la visualización de la imagen digital en el paso S4 se realizan de tal manera que los pasos S2, S3 y S4 se suceden en serie. En una forma de realización alternativa, el cambio de la posición relativa puede realizarse de forma continua, mientras que la detección de la radiación de fluorescencia y la visualización de la imagen digital se realizan en paralelo con el cambio de la posición relativa. Por ejemplo, los pasos S3 y S4 se sucederían en el tiempo, pero esta secuencia de pasos S3 y S4 se ejecutaría en paralelo con el paso S2.

La figura 7 muestra una variante del paso S7 para la detección de la radiación de fluorescencia en el segundo estado de funcionamiento, en el que se determinan imágenes digitales temporales para las respectivas duraciones de tiempo de detección parcial, en donde, además, la imagen digital adicional del segundo estado de funcionamiento que debe mostrarse se determina sobre la base de las imágenes digitales temporales.

Los pasos S71 a AS4 se realizan en el segundo estado de funcionamiento durante el segundo período de detección para detectar la radiación de fluorescencia emitida.

En primer lugar, en un paso S71, se determina una primera imagen digital temporal durante una duración de tiempo de detección parcial de, por ejemplo, 19 ms y se muestra en un paso de visualización AS1. En el siguiente paso del procedimiento S72, se determina otra imagen digital temporal usando un tiempo de detección parcial de 19 ms y la imagen digital adicional se determina como el promedio de las dos imágenes digitales temporales de los pasos S71 y S72 y se muestra en el paso AS2. Durante un paso de detección S73, se detecta entonces la radiación de fluorescencia emitida usando la duración de tiempo de detección parcial de 19 ms para obtener o determinar una tercera imagen digital temporal, en donde se determina entonces la imagen digital adicional a partir de las tres imágenes digitales temporales promediando los valores de los píxeles. La imagen digital adicional se muestra entonces en el tercer paso de visualización AS3. A continuación, se realiza lo mismo en un paso de detección S74 y un paso de visualización AS4, de modo que en este ejemplo de forma de realización se determinan cuatro imágenes digitales temporales y se determina la imagen digital adicional sobre la base de las imágenes digitales temporales y después se visualiza. En esta forma de realización, la segunda duración del tiempo de detección consta de cuatro duraciones parciales de tiempo de detección.

Este procedimiento para determinar la imagen digital posterior sobre la base de varias imágenes digitales temporales es ventajoso, ya que se reduce o minimiza un ruido del sensor o una señal de ruido superpuesta a las señales de imagen, debido a sus propiedades estadísticas al promediar las imágenes digitales temporales, pero al mismo tiempo se conserva la intensidad real o la intensidad de la señal de la radiación de fluorescencia como una señal útil.

Las ramas ZW11, ZW12, ZW13 alejadas de los pasos correspondientes AS1, AS2, AS3 respectivamente ilustran una posible interrupción de la determinación de las imágenes digitales temporales en caso de que se detecte el inicio de un nuevo gesto de movimiento del usuario en el segundo estado de funcionamiento. La detección de la radiación de fluorescencia emitida en el segundo estado de funcionamiento también se interrumpe y se entra en el primer estado de funcionamiento BZ1. Esta forma de realización es ventajosa, ya que permite al usuario iniciar un nuevo gesto de movimiento ya durante el promedio de las imágenes digitales temporales antes de que haya transcurrido toda la segunda duración de tiempo de detección acumulada de duraciones de tiempo de detección parciales. Si la imagen digital adicional se obtuviera en el segundo estado de funcionamiento usando un segundo tiempo de captura único, total e ininterrumpido, el usuario no podría provocar un cambio en la posición relativa o una selección de una sección de la imagen iniciando un nuevo gesto de movimiento hasta que haya transcurrido el segundo tiempo de captura total. Sin embargo, según la solución preferente mostrada en la figura 7 , el usuario puede cambiar la posición relativa o la selección de la sección de imagen incluso antes de que finalice el segundo periodo de detección, debido al proceso de promediación de las imágenes digitales temporales y a la posibilidad de cancelar el segundo estado de funcionamiento. La imagen digital adicional se determina de manera continua a partir de las imágenes digitales temporales y su visualización en la unidad de visualización se actualiza después de cada una de las correspondientes imágenes, mostrando así al usuario una imagen de una calidad de imagen mayor que la calidad de imagen de una imagen digital durante el primer estado de funcionamiento incluso antes de que haya transcurrido todo el segundo período de tiempo de detección. En particular, se mostraría al usuario una imagen que mejora continuamente en términos de calidad de imagen durante la progresión temporal hasta que la segunda duración del tiempo de detección haya expirado finalmente.

Según la figura 1 , se puede usar como cámara K una denominada cámara en color K1 con un sensor de imagen en color BS1 como sensor de imagen BS. Según una forma de realización alternativa mostrada en la figura 3, puede usarse como cámara K una cámara K2 con un sensor de imagen en escala de grises BS2, que detecta la radiación de fluorescencia FS, FS2 en un canal verde. Para ello, se puede usar un filtro óptico OF12 para seleccionar el llamado canal verde de la radiación de fluorescencia FS2 y alimentar el sensor de imagen de escala de grises BS2. A continuación, es preferible volver a hacerlo a través de un objetivo de cámara KO2.

En comparación con el uso de un único sensor de imagen en escala de grises, el uso de un sensor de imagen en color tiene la ventaja de que no solo se hace visible en la imagen una radiación de fluorescencia debida a la fluorescencia del colorante fluorescente previamente introducido, sino que también se puede detectar y mostrar en otro canal, preferentemente en un canal rojo la denominada autofluorescencia del tejido. Pueden ser, por ejemplo, tintes con un componente marrón. Dicha información de imagen adicional puede proporcionar al usuario información visual adicional sobre el tejido mostrado mediante el uso de un sensor de imagen en color.

Según una forma de realización preferente, como se muestra en la figura 3 , el dispositivo puede comprender también, además del sensor de imagen de escala de grises BS2, otro sensor de imagen de escala de grises BS3, que preferentemente detecta la radiación de fluorescencia en un canal rojo. Para ello, la radiación de fluorescencia FS del tejido se puede dividir mediante el espejo dicroico SP3, de tal forma que la radiación de fluorescencia FS3 represente el canal rojo. Aquí, un filtro óptico OF13 puede seleccionar o pasar el canal rojo. A continuación, la unidad de control S puede superponer o combinar entonces la información, o la información de color, de los dos sensores de imagen en escala de grises BS2 y BS3 .

La figura 4 muestra un sensor de imagen en escala de grises BS2, que tiene los píxeles P11, P12, P13, P14. El sensor de imagen en escala de grises BS2 puede ser sometido a un llamado "binning" con su resolución de píxeles o número de píxeles por área, sumando los valores de los píxeles P12, P12, P13, P14, en donde se usa un área cuádruple para un solo píxel de imagen BP en comparación con un área de un píxel del sensor. Esto da lugar a una reducción, en un factor de 4, de la resolución en la imagen digital resultante en comparación con la resolución del sensor de imagen BS2.

La figura 5 muestra un ejemplo de un sensor de imagen en color BS1, que tiene diferentes píxeles P1,..., P9, donde las letras correspondientes G, B, R indican en cada caso si está presente un filtro de color verde (G), azul (B) o rojo (R) delante del respectivo píxel P1,..., P9. P9. Para el píxel de color P5, la información de la imagen de color RGB con tres canales de color se puede obtener, por ejemplo, realizando la denominada interpolación cromática llamado ('debayering' en inglés). Aquí, para el píxel P5, la información roja se obtiene sobre la base de los valores de los píxeles P4 y P6, la información verde se obtiene sobre la base de los valores de los píxeles del sensor de los píxeles P1, P3, P5, P7 y P9, y la información azul se obtiene sobre la base de los valores de los píxeles P8 y P2. De este modo, para cada píxel individual P1,..., P9, se puede obtener información de color de tres canales como un canal rojo, verde y azul, sin causar una reducción de la resolución en la imagen resultante con respecto al número de píxeles o a la densidad de píxeles por área en comparación con el sensor de imagen. Si se combinara la información RGB obtenida a partir de los píxeles del sensor P1, ..., P9 en un único píxel de la imagen correspondiente a la zona de todos los píxeles del sensor P1, ..., P9, esto correspondería a una reducción de la resolución en un factor de 9, además del efecto de la interpolación cromática. Si los píxeles del sensor P1, P2, P3, P4 del sensor BS1 de la figura 5 no solo se usasen para obtener información RGB mediante una interpolación cromática, sino que también se combinaran en términos de área, dicho proceso de interpolación cromática daría lugar a una reducción de la resolución en un factor de 4, similar a un binning de los píxeles del sensor P11, ..., P14 de la figura 4.

Para determinar los valores de los píxeles de una imagen digital a partir de los valores de los píxeles del sensor, también se pueden aumentrar los valores de los píxeles del sensor por medio de un amplificador con un factor de amplificación, sin embargo, dicha amplificación no solo aumenta la señal útil del píxel del sensor, sino también una señal de ruido como el ruido del sensor.

En resumen, dependiendo de la elección del sensor de imagen, que puede ser un sensor de escala de grises o un sensor de color, y dependiendo de una frecuencia de repetición de imagen a la que se quiere llegar, se pueden elegir diferentes parámetros para determinar una imagen digital a partir de los valores de los píxeles del sensor:

• Factor de ganancia para los valores de los píxeles del sensor,

• Número de valores de píxeles del sensor que se combinan en un valor de píxel de la imagen por medio de binning,

• Número de valores de los píxeles del sensor que se combinan en un valor de píxel de la imagen por medio de una interpolación cromática.

Preferentemente, la imagen digital en el primer estado operativo y la imagen digital adicional en el segundo estado operativo se determinan de tal manera que, dada la misma intensidad de luz de la radiación de fluorescencia, la imagen digital del primer estado operativo y la imagen digital adicional del segundo estado operativo tienen la misma intensidad.

Preferentemente, se determina la imagen digital en el primer estado de funcionamiento para que tenga una primera resolución de imagen, determinándose la imagen digital adicional en el segundo estado de funcionamiento para que tenga una segunda resolución de imagen, y en donde la primera resolución de imagen se selecciona para que sea inferior a la segunda resolución de imagen.

A continuación se proporcionan ejemplos que permiten al experto seleccionar los diversos parámetros para lograr una o más formas de realización del procedimiento descrito en el presente documento.

En un primer ejemplo, supongamos que solo se usa un sensor de imagen en escala de grises con una resolución de sensor de 2448 x 2048 píxeles. En el primer estado de funcionamiento, se pueden combinar 16 píxeles mediante binning para obtener un píxel de la imagen. La primera duración del tiempo de detección puede ser entonces de 19 ms, con lo que se consigue aproximadamente una tasa de imágenes de 53 imágenes por segundo. Preferentemente, no se lleva a cabo ninguna amplificación de los valores de los píxeles del sensor. La imagen resultante tiene entonces una resolución de 615 x 512 píxeles en el primer estado de funcionamiento. En el segundo estado de funcionamiento, se pueden usar 300 ms como duración del segundo tiempo de detección continua, lo que correspondería a una frecuencia de imagen de solo 3 imágenes por segundo. En este caso tampoco se amplifican los valores de los píxeles del sensor y tampoco se realiza el binning. La imagen resultante tiene entonces una resolución de 2448 x 2048 píxeles en el primer estado de funcionamiento. Con la misma intensidad de la radiación fluorescente, los valores de intensidad serían entonces los mismos en el primer y en el segundo estado de funcionamiento del primer ejemplo.

En un segundo ejemplo, supongamos que se usa un sensor de imagen en color con una resolución de 2448 x 2048 píxeles. En el primer estado de funcionamiento, se pueden combinar 4 píxeles a la vez mediante la interpolación cromática para obtener un píxel de la imagen junto con una reducción de la resolución en un factor de 4. La primera duración del tiempo de detección puede ser entonces de 19 ms, con lo que se consigue aproximadamente una tasa de imágenes de 53 imágenes por segundo. Preferentemente, los valores de los píxeles del sensor se amplifican con un factor lineal de 300/19. La imagen resultante tiene entonces una resolución de 1224 x 1024 píxeles en el primer estado de funcionamiento. En el segundo estado de funcionamiento, se pueden usar 300 ms como duración del tiempo de detección continua, lo que correspondería a una frecuencia de imagen de solo 3 imágenes por segundo. Preferentemente, tampoco se lleva a cabo aquí ninguna amplificación de los valores de los píxeles del sensor. A continuación, se combinan los valores de nueve píxeles del sensor por medio de la interpolación cromática para determinar la información RGB de un solo píxel sin provocar una reducción de la resolución. La imagen resultante tiene entonces una resolución de 2448 x 2048 píxeles en el primer estado de funcionamiento. Los valores de intensidad serían entonces, con la misma intensidad de la radiación fluorescente, los mismos en el primer y en el segundo estado de funcionamiento del segundo ejemplo.

Alternativamente, en el segundo ejemplo, pueden obtenerse imágenes digitales temporales con duraciones de tiempo de detección parcial respectivas de 19 ms en el segundo estado de funcionamiento y la imagen digital adicional puede obtenerse promediando las imágenes digitales temporales. A continuación, se realiza una amplificación de los valores de los píxeles del sensor con un factor lineal de 300/19. A continuación, se combinan los valores de nueve píxeles del sensor por medio de la interpolación cromática para determinar la información RGB de un solo píxel sin provocar una reducción de la resolución. La imagen resultante tiene entonces una resolución de 2448 x 2048 píxeles en el primer estado de funcionamiento. Los valores de intensidad serían entonces, con la misma intensidad de la radiación de fluorescencia, también los mismos aquí en el primer y en el segundo estado de funcionamiento del segundo ejemplo.

Las figuras 8 y 9 muestran ejemplos de imágenes de inmunofluorescencia de células HEP, que se obtuvieron originalmente usando un sensor de imagen en color. El colorante fluorescente usado en este caso fue el isotiocianato de fluoresceína (FITC). La radiación de fluorescencia se registró mediante un sensor CMOS. La densidad de potencia de la radiación de excitación fue de 65 mW/mm2 En el primer estado de funcionamiento, la duración del tiempo de detección fue de aproximadamente 5,07 ms, la ganancia fue de aproximadamente 32,5 dB y se realizó la interpolación cromática con 4 píxeles cada uno y la reducción simultánea de la resolución para que la resolución de la imagen fuera % (un cuarto) de la resolución de la imagen del segundo estado de funcionamiento. En el segundo estado de funcionamiento, la duración del tiempo de detección fue de aproximadamente 162,12 ms, la ganancia fue de aproximadamente 2,4 dB y se realizó la interpolación cromática con 9 píxeles cada uno sin reducción de la resolución, de modo que la resolución de la imagen fue cuatro veces mayor que la del primer estado de funcionamiento. Para ambos estados de funcionamiento, se consiguió la misma intensidad de imagen con la misma intensidad de radiación de fluorescencia.

Las figuras 10 y 11 muestran imágenes de ejemplo de imágenes de inmunofluorescencia de partes de tejido de un hígado de rata, que se obtuvieron originalmente usando un sensor de imagen en color. En el primer estado de funcionamiento, la duración del tiempo de detección fue de aprox. 8,93 ms, la ganancia fue de aprox. 10,92 dB y se realizó la interpolación cromática con 4 píxeles cada uno y la reducción simultánea de la resolución para que la resolución de la imagen fuera % (un cuarto) de la resolución de la imagen del segundo estado de funcionamiento. En el segundo estado de funcionamiento, la duración del tiempo de detección fue de aproximadamente 142,8 ms, la ganancia fue de aproximadamente 35,00 dB y se realizó una interpolación cromática con 9 píxeles cada uno sin reducción de la resolución, de tal modo que la resolución de la imagen fue cuatro veces mayor que la del primer estado de funcionamiento. Para ambos estados de funcionamiento, se consiguió la misma intensidad de imagen con la misma intensidad de radiación de fluorescencia.

Las características divulgadas en la descripción anterior, las reivindicaciones y los dibujos pueden ser importantes para la implementación de los ejemplos de realización en sus diversas configuraciones, tanto individualmente como en cualquier combinación, y -a menos que se desprenda lo contrario de la descripción- pueden combinarse entre sí de cualquier manera deseada.

Aunque algunos aspectos se han descrito en el contexto de un dispositivo, se entiende que estos aspectos también constituyen una descripción del proceso correspondiente, de tal modo que un bloque o un componente de un dispositivo también debe entenderse como un paso en el correspondiente proceso o como una característica de un paso de procedimiento. Del mismo modo, los aspectos descritos en relación con una etapa del proceso, o como tal, constituyen también una descripción de un bloque o un detalle o una característica de un dispositivo correspondiente.

Dependiendo de ciertos requisitos de implementación, los ejemplos de realización de la invención pueden implementarse en hardware o en software, en particular la unidad de control mencionada en este documento. La implementación puede llevarse a cabo usando un medio de almacenamiento digital, como por ejemplo un disquete, un DVD, un disco Blu-Ray, un CD, una ROM, una PROM, una EPROM, una EEPROM o una memoria FLASH, un disco duro o cualquier otra memoria magnética u óptica en la que se almacenen señales de control legibles electrónicamente, que puede interactuar o cooperar con un componente de hardware programable de manera que se lleve a cabo el procedimiento respectivo.

Un componente de hardware programable, tal como la unidad de control a la que se hace referencia en el presente documento, puede ser implementado por un procesador, un procesador informático (CPU = Unidad Central de Procesamiento), un procesador gráfico (GPU = Unidad de Procesamiento Gráfico), un ordenador, un sistema informático, un circuito integrado de aplicación específica (ASIC), un circuito integrado (IC), un sistema en chip (SOC), un elemento lógico programable o una matriz de puertas programables en campo con un microprocesador (FPGA).

Por lo tanto, el medio de almacenamiento digital puede ser legible por máquina o por ordenador. Por lo tanto, algunas realizaciones comprenden un soporte de datos que tiene señales de control legibles electrónicamente, capaces de interactuar con un sistema informático programable o con un componente de hardware programable de tal manera que se lleve a cabo cualquiera de los procedimientos descritos en el presente documento. Así, una realización de ejemplo es un soporte de datos (o un medio de almacenamiento digital o un medio legible por ordenador) en el que se graba el programa para llevar a cabo cualquiera de los procedimientos descritos en el presente documento.

En general, los ejemplos de realización de la presente invención pueden implementarse como un programa, un firmware, un programa informático o un producto de programa informático que tenga un código de programa o como datos, en donde el código de programa o los datos son efectivos para realizar uno de los procedimientos cuando el programa se ejecuta en un procesador o en un componente de hardware programable. Por ejemplo, el código del programa o los datos también pueden almacenarse en un soporte legible por máquina o en un medio de datos. El código o los datos del programa pueden existir como código fuente, código máquina o código de bytes, entre otros, así como otro código intermedio.

Un programa según un ejemplo de realización puede implementar uno de los procedimientos durante su ejecución, por ejemplo, mediante la lectura de las posiciones de memoria o la escritura de uno o más datos en ellas, lo que puede provocar la conmutación u otras operaciones en estructuras de transistores, en estructuras de amplificadores o en otros componentes eléctricos, ópticos, magnéticos o de otro principio funcional. De este modo, mediante la lectura de una posición de memoria, se pueden detectar, determinar o medir mediante un programa datos, valores, valores de sensores u otra información. Por lo tanto, un programa puede detectar, determinar o medir cantidades, valores, variables medidas y otra información leyéndolos de una o más ubicaciones de memoria, así como causar, iniciar o realizar una acción escribiéndolos en una o más ubicaciones de memoria y controlar otros dispositivos, máquinas y componentes.

Los ejemplos de realización descritos anteriormente son meramente ilustrativos de los principios de la presente invención. Se entiende que las modificaciones y las variaciones de las disposiciones y de los detalles descritos en el presente documento serán evidentes para otros expertos en la materia. Por lo tanto, se pretende que la invención esté limitada únicamente por el ámbito de protección de las reivindicaciones que figuran a continuación y no por los detalles específicos presentados por la descripción y la explicación de las realizaciones del presente documento.

Claims (13)

REIVINDICACIONES

1. Procedimiento para detectar y visualizar una imagen de inmunofluorescencia (BI1, BI2, BI3) de una muestra biológica (G),

que comprende en un primer estado de funcionamiento (BZ1)

- iluminación continua de la muestra (G) con una radiación de excitación (AS),

- cambio de una posición relativa entre la muestra (G) y un sistema óptico (OS), que guía la radiación de fluorescencia (FS) emitida por la muestra (G) hacia al menos un sensor de imagen (BS), en función de un gesto de movimiento (BG1) de un usuario,

- detección de la radiación de fluorescencia (FS) mediante una pluralidad de píxeles del sensor (P1, P2, P3, P4, P5, P6, P7, P8, P9, P10, P11, P12, P13, P14) del al menos un sensor de imagen (BS) usando una primera duración del tiempo de detección, y determinación de una imagen digital (BI1, BI2), así como

- visualización de la imagen digital (BI1, BI2),

en el que, en el primer estado de funcionamiento (BZ1), la detección de la radiación de fluorescencia (FS) y la determinación y la visualización de la imagen digital (BI1, BI2) se repiten de manera sucesiva con una determinada frecuencia de repetición,

además, cuando se detecta la finalización del gesto de movimiento (BG1), se cambia del primer estado de funcionamiento (BZ1) a un segundo estado de funcionamiento (BZ2),

que además comprende en el segundo estado de funcionamiento (BZ2)

- iluminación de la muestra (G) con la radiación de excitación (AS),

- detección de la radiación de fluorescencia (FS) emitida por la muestra (G) mediante la pluralidad de píxeles del sensor (P1, P2, P3, P4, P5, P6, P7, P8, P9, P10, P11, P12, P13, P14) usando una segunda duración del tiempo de detección, y determinación otra imagen digital (BI3),

- visualización de la otra imagen digital (BI3),

- finalización de la detección de la radiación de fluorescencia emitida (FS) y finalización de la iluminación de la muestra (G) después de la expiración del segundo período de tiempo de detección

- visualización continua de la imagen digital adicional (BI3) tras el fin de la detección de la radiación de fluorescencia (FS) y el fin de la iluminación de la muestra (G),

caracterizado porque el segundo período de detección es mayor que el primer período de detección.

2. Procedimiento de la reivindicación 1, que comprende además

- finalización del segundo estado de funcionamiento (BZ2) y vuelta al primer estado de funcionamiento (BZ1) al detectar el inicio de un nuevo gesto de movimiento (BG2) por parte del usuario.

3. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que la imagen digital (BI1, BI2) en el primer estado de funcionamiento (BZ1) y la imagen digital adicional (BI3) en el segundo estado de funcionamiento (BZ2) se determinan de tal manera que, con la misma intensidad luminosa de la radiación de fluorescencia (FS), la imagen digital (BI1, BI2) del primer estado de funcionamiento (BZ1) y la imagen digital adicional (BI3) del segundo estado de funcionamiento (BZ2) presentan la misma intensidad.

4. Procedimiento según la reivindicación 3, en el que uno o varios de los siguientes parámetros se seleccionan de forma diferente para el primer estado de funcionamiento (BZ1) y para el segundo estado de funcionamiento (BZ2):

- factor de ganancia para los valores de los píxeles del sensor (SW),

- número de valores de píxeles del sensor (SW) que se combinan en un valor de píxel de la imagen mediante un binning,

- número de valores de píxeles del sensor (SW) que se combinan en un valor de píxel de la imagen mediante una interpolación cromática.

5. Procedimiento según la reivindicación 1,

en el que se determina la imagen digital (BI1, BI2) en el primer estado de funcionamiento (BZ1) de tal manera que presente una primera resolución de imagen,

en el que se determina la imagen digital adicional (BI3) en el segundo estado de funcionamiento (BZ2) de tal manera que presente una segunda resolución de imagen,

y en el que la primera resolución de imagen se selecciona para que sea inferior a la segunda resolución de imagen.

6. Procedimiento según la reivindicación 1,

en el que, en el segundo estado de funcionamiento (BZ2), la detección de la radiación de fluorescencia emitida (FS) se realiza usando una pluralidad de duraciones parciales de detección sucesivas dentro de la segunda duración de tiempo de detección,

en el que se determinan las correspondientes imágenes digitales temporales para las duraciones de detección parciales

y en el que se determina la imagen digital adicional (BI3) sobre la base de las imágenes digitales temporales.

7. Procedimiento según la reivindicación 6,

en el que en el segundo estado de funcionamiento (BZ2), al detectar el inicio de un nuevo gesto de movimiento (BG2) del usuario, se interrumpe la detección de la radiación de fluorescencia emitida (FS) y la determinación de las imágenes digitales temporales y se entra en el primer estado de funcionamiento (BZ2).

8. Procedimiento según la reivindicación 1,

en el que como sensor de imagen (BS) se usa un sensor de imagen en color (BS1).

9. Procedimiento según la reivindicación 1,

en el que como sensor de imagen (BS) se usa un sensor de imagen en escala de grises (BS2), que detecta la radiación de fluorescencia (FS2) en un canal verde.

10. Procedimiento de la reivindicación 9,

en el que se usa, además, otro sensor de imagen en escala de grises (BS3) que detecta la radiación de fluorescencia (FS3) en un canal rojo.

11. Procedimiento según la reivindicación 1,

en el que al cambiar del primer estado operativo (BZ1) al segundo estado operativo (BZ2), se lleva a cabo el enfoque del sistema óptico (OS) sobre la muestra (G) antes de asumir el segundo estado operativo (BZ2).

12. Dispositivo (V) para detectar y visualizar una imagen de inmunofluorescencia (BI1, BI2, BI3) de una muestra biológica (G), que comprende

- una fuente de luz de excitación (AL) para iluminar la muestra (G) con una radiación de excitación (AS), - un dispositivo de sujeción (H) para sostener la muestra (G),

- al menos un sensor de imagen (BS) con una pluralidad de píxeles del sensor (P1, P2, P3, P4, P5, P6, P7, P8, P9, P10, P11, P12, P13, P14) para detectar la radiación de fluorescencia (FS) emitida por la muestra (G), - un sistema óptico (OS) para guiar la radiación de fluorescencia (FS) desde la muestra (G) hasta el sensor de imagen (BS),

- una unidad de posicionamiento (P) que está configurada para cambiar una posición relativa entre la muestra (G) y un sistema óptico (OS),

- al menos una unidad de control (S) con una primera interfaz (SC1) hacia un dispositivo de entrada del usuario (N), una segunda interfaz (SC2) hacia el sensor de imagen (BS), una tercera interfaz (SC3) hacia la fuente de luz de excitación (AL), una cuarta interfaz (SC4) hacia la unidad de posicionamiento (P) y una quinta interfaz (SC5) hacia una unidad de visualización (AE),

en donde la unidad de control (S) está configurada, en un primer estado de funcionamiento (BZ1), para

- controlar la fuente de luz de excitación (AL) de tal manera que la muestra (G) esté continuamente iluminada con la radiación de excitación (AS),

- además, deducir un gesto de movimiento (BG1) del usuario a partir de una señal de entrada (ES) del dispositivo de entrada del usuario (N) y controlar la unidad de posicionamiento (P) de tal manera que la posición relativa entre la muestra (G) y el sistema óptico (OS) se modifique en función del gesto de movimiento (BG1),

- controlar el sensor de imagen (BS) de tal manera que la radiación de fluorescencia (FS) sea detectada por medio de la pluralidad de píxeles del sensor (P1, P2, P3, P4, P5, P6, P7, P8, P9, P10, P11, P12, P13, P14) usando una primera duración del tiempo de detección y determinar además una imagen digital (BI1, BI2) a partir de los valores resultantes de los píxeles del sensor (SW), así como, además

- controlar la unidad de visualización (Ae ) para visualizar la imagen digital (BI1, BI2),

en donde la unidad de control (S) está configurada además, en el primer estado de funcionamiento (BZ1), para

- repetir la detección de la radiación de fluorescencia (FS) así como la determinación y la visualización de la imagen digital (BI1, BI2) en momentos sucesivos con una determinada frecuencia de repetición

- y cambiar a un segundo estado de funcionamiento (BZ2) cuando se detecta la finalización del gesto de movimiento (BG1),

en donde la unidad de control (S) está configurada además, en el segundo estado de funcionamiento (BZ2), para - controlar el sensor de imagen (BS) para detectar la radiación de fluorescencia (FS) por medio de la pluralidad de píxeles del sensor (P1, P2, P3, P4, P5, P6, P7, P8, P9, P10, P11, P12, P13, P14) usando una segunda duración del tiempo de detección y determinar además una imagen digital adicional (BI3), a partir de los valores resultantes de los píxeles del sensor (SW), para controlar la unidad de visualización (AE) para visualizar la imagen digital adicional (BI3),

- controlar además el sensor de imagen (BS) de tal manera que la detección de la radiación de fluorescencia (FS) se omita tras la expiración del segundo período de detección, así como controlar además la fuente de luz de excitación (AL) de tal manera que la iluminación de la muestra (G) se termine tras la expiración del segundo período de detección

- y, por último, controlar además la unidad de visualización (AE) después de la terminación de la iluminación de la muestra (G) y después de la terminación de la detección de la radiación de fluorescencia emitida (FS) de tal manera que la imagen digital (BI3) adicional se visualice continuamente.

caracterizado porque el segundo período de detección es mayor que el primer período de detección.

13. Dispositivo según la reivindicación 12,

en donde la unidad de control (S) está adaptada además para terminar el segundo estado de funcionamiento (BZ2) y cambiar al primer estado de funcionamiento (BZ1) al detectar el inicio de un nuevo gesto de movimiento (BG2) del usuario.